Что такое втулка на велосипеде
Велосипедные втулки: разновидности, выбор и уход
Для некоторых людей велосипедный механизм очень простой в понимании, а для некоторых это достаточно сложная конструкция. Все зависит от опыта, самого байка и детали, которую нужно заменить или починить. К примеру, прогулочный велосипед будет легче починить, чем любой спортивный байк. Но в итоге, каждая конструкция это некая система, в которой все детали взаимосвязаны и нельзя какие-то из них исключить. Втулки колес входят в разряд именно таких конструкций.
Они созданы для равномерного распределения круговой и радиальной нагрузки на колеса. Иногда отвечают за функцию торможения и переключение скоростей.
Как видим, веловтулки основополагающая часть комфортной езды. Рассмотри их характеристики, различие и правильный технический осмотр.
Как устроена велосипедная втулка
Впервые веловтулка была испробована на велосипеде. Его работа состояла в обеспечении кручения колес, а его основой были шариковые подшипники. Самыми популярными стали:
Втулка, которая устанавливается спереди это самый простой механизм. Она состоит из корпуса, оси, которая крепится к дропаутам, крепления и подшипников, имеет вставки для защиты, еще их называют пыльниками.
На всех байках этот механизм одинаков. Может отличаться только материал, из которого изготавливают детали, их вес, прочность, уровень защиты и тип подшипников качения.
Веловтулки переднего колеса легче задних и не такие сложные в понимании. А всё потому, что спереди нагрузка меньше, чем сзади, а передние детали легче снимать и монтировать самостоятельно. Сложность конструкции заднего колеса связана со свободным ходом.
Виды велосипедных втулок и их различия
Фирмы производители изготавливают их литыми, точеными и штампованными. В отличии от штампованных и точеных, литые не такие прочные, а еще они легче по весу.
Но при бережном использовании, такой корпус тоже может прослужить длительное время.
Практически на все втулки устанавливаются конусные подшипники, с радиальным упором. Рассмотрим, как происходит установка:
За счет высокого уровня эксплуатации и возможности заменить, данные подшипники стали самыми распространенными.
Задние втулки – разновидности и принципиальные отличия
Как мы говорили выше, осевой механизм заднего колеса сложнее тех, что спереди. Веловтулки имеют трещотку, тормозные диски и вставки под кассеты. Модели с планетарными переключателями скоростей имеют достаточно сложную шестеренную систему. Но, как и двадцать лет назад, так и сейчас они имеют тормоза.
Устройство веловтулки, что располагается сзади, разделяется на такие типы:
Классическая узкая втулка имеет сходство с передней. Они монтируются на скоростные байки, где установлен механизм свободного хода. Идет прямая передача нагрузки от педалей на ось. Служит для передачи вращения от оси к втулке лишь при направлении кручения педалей вперед. Используется как обгонная муфта, которая автоматически сцепляет или расцепляет собачки с пазами на внутренней стороне корпуса втулки в зависимости от направления их кручения.
Планетарная втулка одна из востребованных, имеет защиту от влаги, грязи и т.д. Система планетарного вращения имеет 3 скорости:
У высокоскоростных трансмиссий установлено – 5, 7 или 8 скоростей. Используются, как правило, для прогулочных городских байков.
Барабанные и червячные втулки, монтируются на заднее колесо велосипедов с одной передачей. Замедление движения происходит за счет надавливания на педали назад.
Разница между червячным и барабанным тормозным механизмом основана на том, что у червячного внутренняя стенка корпуса соприкасается к резьбовому шнеку, в то время когда звезда крутится.
Плюсы колодок торможения:
Flip-flop — это механизм, который дает возможность повернуть колесо на 180 градусов. С обеих сторон установлены звездочки различных размеров, и исходя из условий езды, колесо будет повернуто большой звездой или звездочкой поменьше. Двухзвездочная втулка не оборудована тормозным механизмом и системой свободного хода, а та, что находится сзади, распределяет усилия на обе стороны.
Педаль => Колесо => Педаль 
Велосипедные втулки с амортизационными качествами вышли на рынок совсем недавно и мало кто ими пользуется. Устанавливается на оси переднего колеса для уменьшения ненужной вибрации. Для амортизации снаружи установлены эластичные вставки.
Разновидности креплений на раму
Крепления разделяются на 3 вида:
Эксцентрики выходят на первое место по удобству, а скорость демонтажа колес происходит за считанные минуты. Механизм достаточно крепкий, но такое крепление не для агрессивной езды.
Для экстремальных ездоков были созданы крепления гибриды — эксцентрик гайка. Ось закрепляется на дропауту с правой стороны с помощью гаек, а с левой стороны с помощью рычага зажимается. То есть нужно проделать следующее:
Эти манипуляции дадут нам надежно закрепленное колесо, которое не потеряет своих качеств, при экстремально быстрой езде по неровным дорогам.
Как разобрать, смазать и собрать заднюю и переднюю втулку велосипеда
Со временем все ломается или повреждается, этого ожидает каждый владелец велосипеда. В случае повреждения осевой системы колес можно справиться самостоятельно. Но как определить поломку или повреждение втулки?
Чтобы избавиться от трещины нужно разобрать колесо, все остальные проблемы можно решить и без этого. Не каждый велосипедист может с этим справиться, поэтому во избежание неприятностей, лучше доверить это дело специалисту. Демонтаж спиц осуществляется на раз-два, а вот установить обратно не факт что получится. Для уверенных в своих силах велосипедистов мы предоставили алгоритм действий для самостоятельной разборки велосипедной втулки:
Разборка червячного узла заднего колеса
Когда вы перебираете детали для чистки и смазки, в первую очередь смазывается корпус, а все разобранное нужно будет собрать в обратном порядке. Перебираются детали очень быстро и легко, не потратите и тридцати минут, но важно знать, что втулки лучше смазывать специальной смазкой.
Бывают случаи, когда беда не приходит одна, и приходится заменять не одну деталь, а несколько, например: ось, шайбу или же втулку целиком. Для этого лучше обратиться к мастерам своего дела, чтобы они заменили спицы колес. Ну а что касается оставшихся деталей, самому их будет достаточно легко поменять. Итак, начинаем с:
Осевые гайки должны быть затянуты так, чтобы не препятствовать вращению. Как видите, в разборе передней втулки нет ничего сложного, задняя втулка усложняется кассетами, которые нужно снять и тормозными дисками. Усложняет конструкцию так же встроенный механизм свободного хода. Поэтому к сборке и разборке нужно относиться с особой внимательностью.
velo-travel.com |
Велосипедная втулка: что это за зверь, и какие функции он выполняет?
Приветствуем всех! Уже скоро зима, а значит пришло время готовить байк к лету, и сегодняшняя тема для написания статьи – велосипедные втулки и все о них.
Почему именно так? Все просто, как можно разбирать, обслуживать и ремонтировать какой-то узел велосипеда, не зная его конструкции, свойств и механизма действия?! Нет, конечно, есть такие, кто ремонтирует все наугад, правда, по нормальному, починить получается только половину, ну да ладно 🙂 Дабы быть в курсе всех новых статей и обзоров советуем подписаться на рассылку, в которой Вы будете оповещены о новых статьях.
Кто читает нашу статью не первый раз, уже хорошо ознакомлен с принципом изложения информации, а кто читаем впервые, напомним, все делаем по порядку.
Из этой статьи вы узнаете:
2. Какую втулку купить.
3. Минусы резьбовых соединений втулки.
4. Плюсы втулки со шлицевым соединением.
5. Грязевая защита втулки.
6. Экс-центрик Maxle.
7. Правила выбора втулки.
Втулка с колесом – это рычаг и точка опоры. Все мы знаем, что чем больше колесо, то есть сам рычаг, тем лучше накат, а чем лучше скольжение и качение во втулке – тем легче крутится колесо, получается, тот же накат. Существует миф, что во втулках теряется часть энергии, или, так называемой, мощности от педалирования. Хотим заметить, что научно доказано противоположное. В книге Успенского «Теория велосипеда» указаны числа, которые доказывают, что потери во втулках настолько малы, что ими можно пренебречь. Оказывается, что потеря в кареточном узле с цепью составляет 4,5%, переднее колесо тратит 7,4% потерь, а заднее колесо – 18% обще энергии. А теперь, внимание. Потери во втулках колес составляют всего 0,47% энергии. Так что, если хотите улучшить накат – поменяйте резину и цепной привод. Почему такой малый процент потери энергии объясняет сама конструкция втулки: шарики крутятся вокруг своей оси, а также вокруг оси колеса, плюс, все это находится в смазке. Поэтому не стоит экономить на смазке во время обслуживания втулок, вложите ее туда столько, как будто она не ваша 🙂 В скором времени мы сделаем обзор разных смазок, перелопатим множество форумов и напишем статью о лучших смазках подшипников для разных компонентов велосипеда и разных условиях езды.
Новая втулка всегда будет крутиться на порядок хуже, чем та, что уже была в работе. Захотите узнать больше информации – изучайте трибологию, науку об износе. А простыми словами мы скажем, что новая втулка должна немного приработаться, износится, и тогда накат будет лучше. Не верите? Поставите новую втулку, сделайте толчок, посчитайте количество оборотов. Проедите 100-150 км, повторите эксперимент. Гарантируем, что количество оборотов колеса при одинаковой силе толчка будет больше, чем в первый раз. И еще, если не хотите проблем с втулками, не поскупитесь, и купите втулку высокого уровня, это рациональное капиталовложение.
Когда пришло время выбора втулки, задается вопрос «Какую втулку купить?». И понеслась…. Половина говорит, что только на пром-подшипниках, а половина говорит, что только конусные, или, так называемые, насыпные подшипники. Команда velo-travel будет золотой серединой, которая объективно расскажет о преимуществах и недостатков разных втулок.
Сначала был шарик. Потом был насыпной подшипник. Потом был промышленный подшипник. Вот и вся история 🙂 На теории – промышленные подшипники, это относительно новая разработка, а значит лучше. На практике вело-туризма – чем проще узел, тем он лучше. Обычные насыпные подшипники – это немножко, откровенно сказать, геморрой, но который лечится, а пром-подшипники – это сладкая вата, которая нам принесет неизлечимую болезнь, диабет. А теперь четко – для езды по городу и покатушке на расстояние до 200 км за день, или 500 за поход, промышленные подшипники – самое то! Они очень удобные, не требуют регулировки, хорошо защищены от воздействия внешней среды. Что касается длительных походов с большими нагрузками – тогда выбор за насыпными подшипниками. Все просто, катятся что те, что другие подшипники очень легко, но промышленные подшипники гораздо сложнее в установке, а насыпные требуют простой, но тонкой регулировки. В условиях похода заменить промышленный подшипник просто нереально, или иными словами, очень затратно. Тем более, мы никогда не знаем, когда выйдет тот, или иной подшипник из строя. Если разломается шарик в насыпных подшипниках – заменить его, это 10 минут, от остановки, до полного сбора колеса, а вот пром-подшипник потребует выпрессовки и запрессовки назад уже нового, в сборе, подшипника.
Решать Вам, а мы сказали свое мнение.
Втулки бывают задние и передние. Отличи от первых – наличие посадочного места для задних звезд. Раньше, задние звезды были цельны, и накручивались на резьбу. Теперь все по-другому, и такая конструкция уходит в историю.
Дело в том, что резьбовое соединение втулки и трещотки имеет много минусов:
— Вероятность сорвать резьбу во время установки.
— Неравномерный износ трещоточного механизма и самых звезд.
— Недостаточная прочность и жесткость.
— Большие потери энергии в узле.
Правда, такие задние звезды до сих пор устанавливаются на велосипедах благодаря их дешевизне и взаимозаменяемости.
Именно поэтому на смену трещоткам пришли кассеты. Благодаря шлицевому соединению втулки с кассетой удалось достигнуть больших успехов!
— Храповых механизм удалось установить внутрь шлицевого барабана, а значит, уменьшилась потеря энергии, на вращении в подшипниках.
— Расстояние между подшипниками стало больше, а значить и жесткость втулки стала выше.
— Надежность крепления благодаря шлицам стала намного выше, и сорвать кассету со шлицев не реально.
— Легкость в установке, благодаря шлицевому соединению.
— Появилась возможность заменять отдельные звезды, а не всю кассету.
Материалом для втулок служила сталь, сейчас используют алюминиевые сплавы, и, очень редко, титановые сплавы, как у серии Shimano XTR.
Мы выше писали о храповом механизме, многие не знают, как он действует, но все знают, что это, так называемая, трещотка. Но, это не правильное название. Давайте мы расскажем о храповом механизме и его принципе работы.
Храповой механизм – это движущая часть задней втулки. Его конструкция проста – это храповик и собачки (от 2 до 6). Собачки подпружинены и цепляются за зубцы храповика, тем самым передают крутящий момент от звезд к колесу. Когда звездочки не движутся, собачки прижаты и не соприкасаются с храповиком, который в свое время свободно вращается. Быстрее всего из строя выходят собачки и их пружинки, которые можно легко заменить в барабанных втулках, и очень тяжело в трещотках.
Но, некоторые компании, а именно CRISS, KING и т.д., разработали механизм, который попросту вечен. Это два стальных зубчатых кольца и пружина. Во время качения, зубчатые кольца не соприкасаются с колесом, а во время педалирования пружина вжимает кольца во втулку, тем самым устанавливая соединение колец с колесом. Просто и надежно.
Еще один вид втулок – это роллерные. Если передние роллерные втулки – это тормозные, то задние – это обратные тормозные втулки. О таких втулках подробнее опишем в другой статье.
Грязевая защита втулки – это хорошо, только в меру. Обычные пыльники, улучшенные пыльники — это самый ходовой вариант, а контактные и лабиринтные уплотнители – это сложные приспособление, которые увеличивают сопротивление качению во втулке. Но, пыльники, это те же презервативы, не гарантирующие 100% защиты 🙂 Лучший вариант предохранения от пыли – перебрать вовремя втулку, особенно после проезда глубокого брода или купании в соленой воде.
Мы рассмотрели классификацию втулок по типу крепления задних звезд. Пришло время рассмотреть втулки по виду крепления к раме велосипеда.
Что мы знаем о таком креплении? Это то, что можно закрепить с помощью болта, или с помощью экс-центрика. Все, больше информации 90% населения просто не знает, а мы расскажем!
Мы не будем рассказывать о стандартных длинах осей, о силе зажима экс-центрика и тому подобное, мы расскажем о новых прибамбасах, для быстрого фиксирования колеса в дропаутах вилки или в задних перьях рамы.
Материалом для осей втулок служат сталь, алюминиевые и титановые сплавы.
Как всем известно, экс-центрики плохо держат колеса у велосипедов экстремального стиля езды. Для этого был придумано экс-центрик MAXLE и MAXLE Lite. Его суть очень проста – отсутствие зажимной гайки с одной стороны. Вместо этого на оси расположена резьба, и, соответственно, резьбовое отверстие на дропауте вилки. Порядок установки прост. Сначала эксцентрик продевается через безрезьбовое отверстие, дальше ось закручивается в резьбовое отверстие и вся ось зажимается экс-центриком. Но и сам эксцентрик не простой, а особенный. Трубка-корпус рассечена на четыре лепестка, и по время зажима она прочно фиксируется в дропауте вилки. Особенность – использование только с дисковыми тормозами. Версия Lite – отличается только весом и использованным материалом. Вес легче примерно в два раза. Есть деньги, агрессивно катаете, поломали уже не одну ось? Тогда Maxle создан для Вас! И не подумайте, что это реклама, другие фирмы потом также начали производство подобных втулок, и весьма успешно.
Это самые основные и самые успешные разработки креплений колес в раме. История помнит многих «кулибинов», которые пытались изобрести что-то новое, но ничего путного у них не получилось.
А и еще, стоит обратить внимание на одну интересную вещь – это амортизационную втулку.
Смешно, но это правда! Конструкция втулки очень сложная. Да и вес втулки большой, да и толку с той втулки не особо много. Если в двух словах описать суть действия амортизации, то все просто. Сама втулка ходит по оси по направляющей скобе. Дабы ход втулки не был просто шатом, свободное пространство заполнено упругим элементом. Вот и все понты. Именно поэтому никто о ней не знает, но она существует – амортизационная втулка. Теперь Вы можете с легкостью спорить со своим другом о существовании амортизационной втулки на бутылку пива. Стоп, не пива, конечно же, а сока. Что-то наша команда сегодня разошлась на шутки 🙂 Пора уже заканчивать описания втулок, и в конце подведем небольшой итог о втулках и о правильном выборе втулок.
Как правильно сделать выбор втулки:
— если есть свободные деньги – лучше купить втулку уровня повыше;
— гнаться за советами маркетологов и вестись на скупые цифры не нужно, а лучше спросить у товарищей отзывы;
— насыпные или пром-подшипники – решать только Вам путем сравнения условий использований подшипников (об это мы писали выше) со своими условиями езды;
— при выборе втулки стоит обратить внимание на тип задних звезд. Лучше брать кассету, чем трещотку;
— трещотка – это резьбовое соединение на втулке, кассета – шлицевое;
— если условия езды и свободные средства позволяют – стоит обратить внимание на выборе динамо-втулки. О них читайте у нас на сайте;
— планетарная втулка, кажется дороже, но она включает в себя три компонента – втулку, набор задних звезд, суппорт и дорогую цепь.
Если у Вас есть дополнения – пишите комментарии, с радостью ответим, обсудим и дополним! Есть вопросы – задавайте! Не стесняйтесь общаться и расширять круг своих знаний. Для того чтобы быть всегда в курсе событий, подписывайтесь на рассылку.
Посмотрите полезное видео, о том как обслуживать втулки. Приятного просмотра!
Желаем все удачи на дорогах и хорошей работы компонентов! До новых встреч :).
Что такое втулка на велосипеде
Гражданский проспект, 118к1
Трасса Юкки 1 (Мега Парнас)
Будни с 10:00 до 22:00
Выходные с 09:00 до 23:00
Зимний инвентарь
Летний инвентарь
Электротранспорт
Доступный теоретический материал который будет полезно изучить перед первым катанием
Втулка велосипедного колеса – это центральный элемент, который обеспечивает беспрепятственное вращение. От слаженной работы и состояния узла зависит накат, при неисправности колесо отказывается вращаться или существенно повышается трата энергии на работу педалями. Рассмотрим основные типы и особенности ухода за втулками.
Содержание:
Строение
При вращении колеса появляется трение, чтобы его минимизировать, используются подшипники различных типов:
В простейшей форме она состоит из типовых элементов:
Задняя втулка чуть сложнее, так как на ней фиксируется часть элементов трансмиссии. В простейшей форме она включает одну звездочку на синглспидах, у скоростных велов ставится трещетка или кассета.
Для этого на втулке предусмотрена резьбовая часть или специальные крепления. Реже встречаются и существенно дороже узлы с встроенными механическими КПП, которые выделяются своими размерами и весом. Чем больше скоростей, тем массивнее оснащение.
На синглспидах (в особенности на старых советских или детских велосипедах) в заднюю втулку встраивается ножной тормоз
С ростом популярности электрических средств передвижения появились мотор-колеса для велосипедов. Оборудование встраивается во втулку, выделяется габаритами, может быть больше половины диаметра колеса у мощных моделей.
Оснастить таким образом можно как переднее, так и заднее колесо.
Часто передние и задние элементы различаются запасом прочности, то есть размерами, толщиной компонентов и материалами. На заднее колесо действует большая нагрузка при педалировании.
По методам выпуска производители выделяют 3 основных типа:
Каждый принцип задействует свою методику и станки на производстве. Для выпуска используется сталь, либо алюминий, как более легкая альтернатива.
Считается, что литые детали имеют сниженный запас прочности, но их преимущество в меньшей массе, что актуально для скоростных шоссейников. Литье и точеные на токарном/фрезерном станке в основном выпускают из алюминиевого сплава, штампуют из стали.
Ось втулки изготавливается из стали, алюминия, топовые версии могут выполняться из титана
Задняя втулка, типы
Выделяют 5 типов втулок для заднего колеса велосипеда:
Классическая схема распространена наиболее широко. На корпусе предусмотрено посадочное место под кассету (окталинк) или резьба для накручивания трещетки. Для установки диска используется кронштейн из металла с резьбовыми отверстиями, их 2 типа, предназначенные для 2-х вариантов распространенных размеров дисков.
Характерная особенность расположения задней втулки скоростного вела – это ее асимметричность. Помимо самой формы, спицы к ней крепятся не одинаково. Так со стороны, где нет диска и элементов трансмиссии, формируется зонт и спицы расположены под острым углом к радиусу колеса.
Чтобы максимально компактно уместить навесное, со стороны трансмиссии спицы расположены под углом, более близким к плоскости колеса
За счет установки кассеты или трещетки, втулка включается в систему трансмиссии, связывается с кареткой педалями.
При вращении вперед происходит зацепление механизма и колесо начинает движение, если крутить педали в обратную сторону – ничего не происходит. Это называется свободным ходом, он необходим для того, чтобы байк не остановился при прекращении педалирования.
Планетарный тип востребован, но менее распространен, преимущественно это связано с дороговизной, громоздкостью и меньшей эффективностью. Если обычные трещетки/кассеты могут дать более 500% диапазона передаточных чисел, то даже средняя по характеристикам планетарка с трудом подбирается к 250%.
Существуют скоростные модели, которые приближены к классическим трансмиссиям по эффективности, но они очень дорогие и громоздкие
Варианты:
Преимущества этого типа узлов в надежности и отсутствии необходимого обслуживания. Обычно они позиционируются, как неразборные, но при желании их можно демонтировать и провести ТО.
Внутри конструкция идентична механическим КПП, есть несколько подвижных осей с шестеренками, различное положение которых задает повышенную или пониженную частоту вращения колеса. Емкость частично заполнена маслом, что минимизирует трение и износ компонентов в процессе работы.
Преимущества планетарок:
На синглспидах часто используются втулки с барабаном или червячные конструкции.
Это всем знакомое устройство детского велосипеда, который тормозит задним колесом при повороте педалей назад:
У червячной схемы принцип действия отличается в том, что внутри расположен червяк, который вдавливается в корпусную часть при повороте педалей, за счет чего осуществляется замедление.
Такая втулка надежна и обладает большим запасом прочности, колодки очень медленно изнашиваются, потому на ТО они попадают редко. Простота конструкции также обеспечивает надежность схемы
Flip-flop подразумевает наличие звезд по обе стороны втулки, но разных размеров (дают различное передаточное соотношение). В зависимости от положения колеса выбирается скоростной режим. Обычно используется для трековых байков, так как не имеется встроенной системы торможения и свободного хода.
Из сравнительно свежих разработок можно выделить втулки с амортизационными вставками, их задача – снижение вибраций при катании.
Метод крепления на раме может быть нескольких типов:
По надежности эксцентрик уступает гайкам, потому актуально использовать его для городской езды без экстрима.
Разборка и обслуживание
Проще всего снимается и разбирается передняя втулка, если она на гайках, то достаточно рожкового ключа на 15, эксцентрик отжимается без дополнительного инструмента:
Задняя втулка практически не отличается по методике демонтажа и обслуживания. Разница в том, что нужно перед началом открутить трещетку/кассету. Для этого используется специальный съемник из цепи или головка со шлицами, подходящими под форму внутреннего отверстия трещетки.
Разумеется, при наличии дискового тормоза, его нужно демонтировать перед разборкой, открутив крепежные болты
С диском стоит обращаться осторожно, в особенности избегать попадания на него капель масла. Если это произошло, обязательно нужно его полностью стереть перед сборкой. Если даже одна капля масла попадет на колодки, они будут испорчены («засалены»), появится характерный скрип.